2.2. La membrana citoplasmática
La membrana no solo separa a la célula de su entorno (el medio interno), sino que también le sirve como medio de entrada y salida de sustancias de forma controlada (permeabilidad s electiva). Además, permite a la célula relacionarse con el exterior, ya que algunas de las moléculas que la forman funcionan como receptores que captan estímulos externos, por lo que actúa como un verdadero sistema de información. Todo esto lo hace gracias a que tiene una estructura biomolecular muy dinámica, que se conoce con el nombre de mosaico fluido.
Fig. 2.5. Membrana citoplasmática.
El intercambio de susta ncias entre el exterior y el interior celular se produce por distintos mecanismos, unos son pasivos porque no consumen energía, pero otros necesitan energía:
Me canismos pasivos:
Di fusión simple y difu sión facilitada. Es el movimiento de sustancias de un lugar en el que se encuentran muy concentradas a otro en el que están poco concentradas (la difusión sigue un gradiente —diferencia— de concentración). En ocasiones la difusión se produce a través de microporos que forman las proteínas de membrana. En ese caso, hablamos de difusión fac ilitada. La glucosa entra en las células gracias a este mecanismo.
Ósmosis. Se trata del movimiento de agua a través de las puertas proteicas (microporos). Puede ser por una diferencia de concentración (ósmosis) o por una diferencia de presión (ultrafiltración).
Mecanismos activo s:
Transporte activo . Hay muchas sustancias que, bien por su tamaño, bien porque se deben mover en contra de un gradiente de concentración, no pueden atravesar libremente la membrana. En estos casos, las proteínas de membrana actúan como transportadoras, pero lo hacen consumiendo energía, que obtienen del ATP.
Endocito sis. Bajo esta denominación se incluyen varios procesos activos para la ingestión celular de macromoléculas, partículas o incluso otras células, mediante la emisión de unas prolongaciones citoplasmáticas que engloban esas sustancias. Se consideran dos tipos de endocitosis: la fag ocitosis, por la que se incorporan partículas sólidas, y la pinocitosis, por la que se incorporan sustancias disueltas.
En el interior de las células hay más cargas positivas que en el exterior. Esta diferencia de cargas debe mantenerse estable (po tencial de reposo ) para que la célula funcione bien. Dentro de la membrana existen proteínas de membrana (bomba de Na+ /K+ ) que regulan esa diferencia de cargas.
A. La excitabilidad celular
Algunas células, como las neuronas (células nerviosas) o las miocárdicas (células del corazón), tienen un potencial de reposo inestable porque la membrana permite la entrada de sodio y cloro en la célula hasta que las cargas eléctricas se invierten, formándose así una corriente eléctrica (llamado po tencial de acción ) que se extiende por toda la membrana y que puede transmitirse, por contacto, a otras células. Esta corriente eléctrica es la que permite la contracción cardiaca y el estímulo nervioso.
2.3. Los orgánulos citoplasmáticos
El interior del citoplasma contiene numerosos orgánulos que realizan las funciones celulares de forma coordinada.
Repartida por el interior citoplasmático hay una densa red de membranas interconectadas entre sí, con la membrana nuclear y con la membrana citoplasmática, que constituyen varios orgánulos, entre ellos, el retíc ulo endoplásmico, el aparato de Golgi y el sistema vacuolar. Además, podemos encontrar otros orgánulos, como las mitocondrias, los ribosomas o los peroxisomas.
En el citoplasma tienen lugar algunos procesos metabólicos, como la glucólisis, por la que se descompone la glucosa en moléculas más sencillas que entran en las mitocondrias, donde se queman para obtener energía.
Fig. 2.6. Orgánulos citoplasmáticos.
Todas las membranas de la célula mantienen una relación funcional. En su conjunto sirven de sostén mecánico a la célula, regulan el intercambio de sustancias entre el exterior y el interior, así como dentro de la propia célula, y además participan en el metabolismo de los lípidos y en la secreción de sustancias. Esta relación se puede ver en el proceso de síntesis de sustancias que son expulsadas al medio interno. Así, por ejemplo, las proteínas se forman a partir de los ribosomas, pasan al interior del retículo endoplásmico y, desde este, a las cisternas del aparato de Golgi, donde se «empaquetan» formando vesículas que después son expulsadas al exterior.